BAB II KAJIAN TEORI II.1 Iklim II.1.1 Pengertian Iklim Iklim adalah keadaan hawa (suhu, kelembaban, perawanan, hujan, dan sinar matahari) pada suatu daerah dalam jangka waktu yang panjang (+ 30 tahun). Berdasarkan banyaknya mendapatkan sinar matahari, iklim dibagi menjadi: 3 1. Iklim tropis : 0 o – 23,5 o LU/LS 2. Iklim sub-tropis : 23,5 o – 40 o LU/LS 3. Iklim sedang : 40 o – 66,5 o LU/LS 4. Iklim dingin : 66,5 o – 90 o LU/LS Gambar 2.1.1 Pembagian daerah iklim matahari Sumber: Atmosfer (Cuaca dan Iklim) II.1.2 Iklim Tropis Tropis merupakan sebuah istilah dalam geografi. Daerah tropis mencakup area lebar di tengah-tengah bumi yang membentang 23,5 derajat menuju kedua kutub dari garis katulistiwa, dan memiliki luas hampir 40% dari luas permukaan bumi. Berikut adalah negara-negara dan daerah-daerah yang termasuk memiliki iklim tropis: 4 3 Regariana, Cut Meurah, Atmosfer (Cuaca dan Iklim). Hlm. 27 7 Kenyamanan termis gedung..., Baskoro Laksitoadi, FT UI, 2008
36
Embed
BAB II KAJIAN TEORI - lib.ui.ac.idlib.ui.ac.id/file?file=digital/125670-R050856-Kenyamanan termis... · udara mencapai 100%, ... akan disalurkan menuju benda yang di kanan. ... Dalam
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB II
KAJIAN TEORI
II.1 Iklim II.1.1 Pengertian Iklim
Iklim adalah keadaan hawa (suhu, kelembaban, perawanan, hujan, dan
sinar matahari) pada suatu daerah dalam jangka waktu yang panjang (+ 30 tahun).
Berdasarkan banyaknya mendapatkan sinar matahari, iklim dibagi menjadi:3
1. Iklim tropis : 0o – 23,5
o LU/LS
2. Iklim sub-tropis : 23,5o – 40
o LU/LS
3. Iklim sedang : 40o – 66,5
o LU/LS
4. Iklim dingin : 66,5o – 90
o LU/LS
Gambar 2.1.1 Pembagian daerah iklim matahari
Sumber: Atmosfer (Cuaca dan Iklim)
II.1.2 Iklim Tropis
Tropis merupakan sebuah istilah dalam geografi. Daerah tropis mencakup
area lebar di tengah-tengah bumi yang membentang 23,5 derajat menuju kedua
kutub dari garis katulistiwa, dan memiliki luas hampir 40% dari luas permukaan
bumi.
Berikut adalah negara-negara dan daerah-daerah yang termasuk memiliki
iklim tropis:4
3 Regariana, Cut Meurah, Atmosfer (Cuaca dan Iklim). Hlm. 27
7Kenyamanan termis gedung..., Baskoro Laksitoadi, FT UI, 2008
Australia Gunaya Laos Sierra Leone Bangladesh India Magdesy Singapura Brazil Indonesia Meksiko Suriname Burma Kamboja Mozambik Tanzania Daerah Arab Kenya Nigeria Thailand Ekuador Kepulauan Karibia Pakistan Uganda Filipina Kolombia Panama Venezuela Ghana Kongo Papua Nugini Vietnam Guatemala Kosta Rika Srilanka Zaire
Tabel 2.1.1 Negara-negara dengan iklim tropis
Gambar 2.1.2 Peta iklim dunia Sumber: Tropical Architecture
II.1.3 Panas dan Lembab
Selain beriklim tropis, Indonesia yang dikelilingi oleh lautan luas yaitu
Samudra Hindia dan Samudra Pasifik, membuatnya memiliki udara yang bersifat
lembab dan memiliki tekanan uap air yang tinggi. Hal tersebut membuat keadaan
lebih tidak nyaman kalau dibandingkan tinggal di iklim yang lebih panas tetapi
kering.
Karakteristik yang paling umum dari rumah tinggal di daerah panas dan
lembab adalah keterbukaan. Mereka dirancang untuk bisa mendapatkan setiap
angin sejuk yang ada karena hal ini dipercaya merupakan yang terbaik untuk iklim
lembab. Balkon-balkon panjang, langit-langit tinggi, dan jendela besar pada
rumah-rumah di Calcutta dan Manila, beranda yang dalam di Afrika, serta kertas
tembok tipis di Indo-China, semua dirancang untuk mendapatkan angin sejuk.5
Bangunan-bangunan pada iklim tropis harus dirancang dengan perhatian
dan pemikiran yang matang karena pengaruh iklimnya. Naungan dan
perlindungan terhadap badai debu bisa menjadi prioritas utama pada daerah
20Kenyamanan termis gedung..., Baskoro Laksitoadi, FT UI, 2008
Tabel 2.4.1 Skala Beaufort tentang klasifikasi angin
Sumber: Tropical Architechture
Akibat dari gaya gesekan, kecepatan angin akan lebih lambat jika dekat
dengan permukaan bumi dan lebih kencang jika berada di ketinggian. Karena hal
tersebut dipengaruhi oleh kekasaran permukaan, maka kecepatan angin sangat
bervariasi untuk pada tiap-tiap daerah.23
23 Kukreja, C.P., Tropical Architecture. Hlm.11
21Kenyamanan termis gedung..., Baskoro Laksitoadi, FT UI, 2008
Gambar 2.4.2 Profil kecepatan angin
Sumber: Matahari, Angin, dan Cahaya
Saat udara bersirkulasi, ia mengikuti hukum-hukum alam. Aturan-aturan
ini membuat aliran udara menjadi secara relatif teratur dan bisa diprediksi. Aliran
udara merupakan fenomena sebab-akibat. Jadi jika seorang perancang mengerti
akibat yang ditibulkan kecepatan dan pola aliran udara, ia seharusnya dapat
mengerti sebabnya.
Pola aliran udara terbagi menjadi 3 kategori:24
1. Laminar
Adalah pola aliran yang paling sering terjadi. Udara mengalir berada
bertumpukan atau bersebelahan satu sama lain dalam sebuah garis lurus
dan mudar diperkirakan karena tingkat gangguan yang kecil. 24 Boutet, Terry S. Controlling Air Movement. Hlm. 41
22Kenyamanan termis gedung..., Baskoro Laksitoadi, FT UI, 2008
2. Separated
Pola ini terjadi setelah pengaruh dari faktor-faktor eksternal berkurang.
Udara kembali bergerak dengan pola laminar tetapi terdapat beberapa
lapisan berbeda.
3. Turbulent
Terjadi karena faktor-faktor eksternal yang mempengaruhi pola laminar.
Pola aliran menjadi acak dan sulit diperkirakan.
Aliran udara dapat berubah-ubah dari kategori yang satu ke yang berikutnya
dalam sebuah periode jarak dan waktu. Pola aliran laminar bisa berubah menjadi
tubulent jika keadaan topografi lingkungan menjadi besar. Bangunan-bangunan
juga dapat menciptakan pola aliran turbulent dan separated saat aliran udara
melewati mereka.25
Gambar 2.4.3 Tipe-tipe aliran udara Sumber: Controlling Air Movement
II.4.3 Pengaruh Bangunan
Selain mengerti tentang pengaruh aliran udara pada struktur bangunan,
seorang arsitek juga harus memahami pengaruh bangunan pada aliran udara.
Bangunan dapat memantulkan, menghalangi, mengarahkan, dan mengurangi atau
25 Ibid. Hlm. 41
23Kenyamanan termis gedung..., Baskoro Laksitoadi, FT UI, 2008
menambah kecepatan aliran udara. Besar kecilnya pengaruh bangunan terhadap
aliran udara bergantung kepada tinggi, lebar, panjang, dan bentuk bangunan
tersebut.
Gambar 2.4.4 Aliran udara di sekitar bangunan
Sumber: Controlling Air Movement & Matahari, Angin, dan Cahaya
Walaupun bangunan bisa mengurangi kecepatan angin yang menabraknya,
perubahan aliran udara menaikkan kecepatan pada dasar dan sisi bangunan
sebesar 2 bahkan sampai 3 kali lipat. Hal ini dapat membahayakan apabila
bangunan telah melebihi 6 lantai dan 2 kali lebih tinggi daripada bangunan
sekitarnya.
Gambar 2.4.5 Pengaruh bangunan
Sumber: Controlling Air Movement
24Kenyamanan termis gedung..., Baskoro Laksitoadi, FT UI, 2008
Pada musim panas, rumah yang mendapatkan angin sepoi-sepoi, jika
dibandingkan dengan yang tidak, tidak membutuhkan mesin-mesin penyejuk
ruangan. 26
Gambar 2.4.6 Pengaruh pola bangunan
Sumber: Controlling Air Movement
II.4.4 Pengaruh Vegetasi
Elemen vegetasi yang bermacam-macam berpengaruh besar terhadap pola
aliran dan kecepatan udara pada bangunan rendah. Pepohonan, semak-semak,
dinding, dan pagar menciptakan tekanan-tekanan tinggi dan rendah pada daerah-
daerah sekitar hunian dan berhubungan dengan penempatan bukaan-bukaan pada
dinding.27
Pepohonan dan semak-semak bukan hanya dapat memperindah tampak
dan meningkatkan nilai jual sebuah bangunan, tetapi juga mengatur aliran udara
jika dipilih dan diletakkan dengan tepat. Penyaringan, pemantulan, pengarahan,
dan penghalangan aliran udara bisa dilakukan oleh pepohonan dan semak-semak.
Vegetasi bahkan dapat mengurangi kecepatan aliran udara di sekitar bangunan
sehingga mengurangi atau menambah kebutuhan kekuatan struktural.28
Gambar 2.4.7 Pengaruh vegetasi
Sumber: Controlling Air Movement
26 Ibid. Hlm. 50 27 Kukreja, C.P. Tropical Architecture. Hlm. 116 28 Boutet, Terry S., Controlling Air Movement. Hlm. 47
25Kenyamanan termis gedung..., Baskoro Laksitoadi, FT UI, 2008
Robert B. Deering telah mempelajari pengaruh tanaman-tanaman pada iklim
mikro secara mendetail dan menuliskan beberapa faktor yang harus diperhatikan
saat mencoba mengatur iklim dengan vegetasi. Berikut adalah hal-hal yang
direkomendasikan:29
1. Pada area yang membutuhkan panas matahari saat musim dingin, pohon-
pohon musiman harus digunakan.
2. Jika ditanam dekat dengan rumah, pepohonan dan rerumputan
mengalirkan udara dingin ke dalam rumah yang memiliki bukaan rendah.
Bukaan-bukaan tinggi tidak cocok untuk situasi seperti ini.
3. Semakin besar dan banyak pepohonan dan semakin besar lahan
rerumputan, maka semakin besar penyejukkan yang akan terjadi.
4. Semak-semak bisa juga menaikkan suhu bila sirkulasi udara terhenti.
Semak-semak yang rendah lebih direkomendasikan.
5. Penahan angin mungkin dibutuhkan untuk menghalangi angin kering dan
panas pada musim panas dan angin dingin pada musim dingin.
6. Tanaman-tanaman yang merambat pada teralis dan menutupi jendela bisa
dipakai untuk menghalangi sinar matahari.
Selain pola aliran, vegetasi juga mempengaruhi kualitas udara. Saat udara
bergerak di bawah kanopi pepohonan, suhunya mulai berkurang karena panas
radiasi matahari disaring oleh dedaunan. Proses transpirasi30 yang terjadi pada
pepohonan yang menambah kelembaban juga membantu menghilangkan panas.
Bahkan pada iklim panas dan lembab, sensasi penyejukkan masih dapat
dirasakan.31
Sebuah percobaan telah menunjukkan bahwa udara yang berada di atas
aspal memiliki suhu 43,30 C, sedangkan saat berada di atas rerumputan, suhunya
hanya 32,20 C. Perbedaan 11,10 C ini akan memberikan pengaruh besar terhadap
kapasitas panas sebuah bangunan. Maka itu, kenyamanan termis akan lebih efektif
jika bangunan dikelilingi oleh tumbuh-tumbuhan dibandingkan dengan aspal.32
29 Kukreja, C.P., Tropical Architecture. Hlm. 116 30 Pelenyapan uap air dari permukaan daun tumbuhan melalui proses biokimia dan nonkimia. 31 Boutet, Terry S., Controlling Air Movement. Hlm 47 32 Lechner, Norbert, Heating, Cooling, Lighting. Hlm. 196
26Kenyamanan termis gedung..., Baskoro Laksitoadi, FT UI, 2008
Selain itu, vegetasi juga dapat mengurangi kebisingan, menyaring debu-debu, dan
juga menghisap karbon dioksida sehingga mengingkatkan kualitas udara.
Gambar 2.4.8 Pengaruh berbagai bentuk vegetasi terhadap aliran udara
Sumber: Controlling Air Movement & Matahari, Angin, dan Cahaya.
27Kenyamanan termis gedung..., Baskoro Laksitoadi, FT UI, 2008
Gambar 2.4.9 Pengaruh vegetasi terhadap aliran udara ke dalam ruangan Sumber: Controlling Air Movement
II.4.5 Bukaan Masuk dan Bukaan Keluar
Biasanya ukuran bukaan untuk udara masuk sama dengan ukuran bukaan
untuk udara keluar. Tetapi apabila salah satunya harus lebih kecil, akan lebih baik
jika yang lebih kecil adalah bukaan untuk udara masuk karena akan
memaksimalkan kecepatan aliran udara di dalam ruangan (kecepatan inilah yang
mempengaruhi kenyamanan). Bukaan masuk tidak hanya mempengaruhi
kecepatan, tetapi juga pola aliran udara dalam ruangan, sedangkan lokasi bukaan
keluar hanya memiliki pengaruh kecil dalam kecepatan dan pola aliran udara.33
Gambar 2.4.10 Pengaruh lebar bukaan masuk dan keluar
Sumber: Heating, Cooling, Lighting
Kesalahpahaman yang sering terjadi mengenai ukuran bukaan, adalah
besarnya bukaan yang menghadap ke arah angin akan menghisap udara ke dalam
ruangan sementara bukaan kecil pada dinding yang bersebrangan dengannya akan
menciptakan ventilasi silang. Sebenarnya, rancangan yang sebaliknya akan lebih 33 Ibid., Hlm. 190
28Kenyamanan termis gedung..., Baskoro Laksitoadi, FT UI, 2008
tepat dalam menciptakan ventilasi silang pada musim panas. Semakin besar
perbandingan ukuran bukaan keluar dengan bukaan masuk akan menciptakan
kecepatan yang lebih tinggi, yang juga menghasilkan penyejukan lebih besar.34
Penempatan bukaan-bukaan dan hubungannya antara satu sama lain serta
orientasi terhadap arah datangnya angin dapat memberikan hasil yang lebih baik
atau buruk. Berlawanan dengan pendapat umum, aliran udara yang terbaik tidak
selalu terjadi jika angin datang tegak lurus terhadap arah bukaan. Dalam beberapa
kasus, kondisi yang lebih baik dapat terapai bila angin datang dengan sudut
tertentu menuju bukaan masuk.
Bila posisi bukaan keluar tetap, sedangkan bukaan masuk ditempatkan
tinggi, sedang atau rendah, pola aliran udara yang terjadi bervariasi. Bukan hanya
dipengaruhi peletakan saja, tetapi juga pengaturan dan tipe-tipe dari bukaan
masuk dapat mempengaruhi pola aliran dalam bangunan. 35
Gambar 2.4.11 Berbagai letak ketinggian bukaan
Sumber: Matahari, Angin, dan Cahaya
Agar nyaman, jendela diletakkan setara dengan ketinggian penghuni di
dalam ruangan. Tambahan jendela tinggi juga harus diperhatikan untuk
mengeluarkan udara panas yang sering terkumpul di dekat langit-langit. Bukaan
tinggi juga penting untuk pendinginan struktur dengan cara konveksi.36